JPH04351859A - Electrolyte holder and manufacture thereof - Google Patents

Electrolyte holder and manufacture thereof

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JPH04351859A
JPH04351859A JP3319217A JP31921791A JPH04351859A JP H04351859 A JPH04351859 A JP H04351859A JP 3319217 A JP3319217 A JP 3319217A JP 31921791 A JP31921791 A JP 31921791A JP H04351859 A JPH04351859 A JP H04351859A
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JP
Japan
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mandrel
mold
coating
powder
layer
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JP3319217A
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Japanese (ja)
Inventor
Johan Coetzer
ジヨアン・コーザー
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Original Assignee
Programme 3 Patent Holdings
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Publication date
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    • B30B11/001Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses
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    • Y10S425/044Rubber mold

Abstract

PURPOSE: To obtain a manufacturing method and a manufacturing device for a solid electrolyte holder for an electrode for a chemical battery. CONSTITUTION: A layer of fine grain material containing solid electrolyte or its precursor is formed round a mandrel 28 having a thread on the outside. In order to form unworked holder having an internal thread formed by the threads 34, 38 of the mandrel 28, a layer 46 of fine grain material is uniformly formed by pressurization. The mandrel 28 is turned in the axial direction to be removed from the unworked holder. The unworked holder is sintered to provide a holder shaped like a single polycrystalline ceramic solid electrolyte workpiece.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、化学電池用電極の固体
電解質保持器に関する。特に、このような固体電解質保
持器の製造方法、このような保持器の製造装置、及び該
方法に従って製造された固体電解質保持器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid electrolyte holder for electrodes for chemical batteries. In particular, the present invention relates to a method for manufacturing such a solid electrolyte holder, an apparatus for manufacturing such a holder, and a solid electrolyte holder manufactured according to the method.

【0002】本発明の一面によると化学電池用電極の固
体電解質保持器の製造方法が提供され、該方法は、外部
にねじ山がつけられているマンドレルのまわりの固体電
解質又はその前駆物質を含む微粒子材料の層を形成する
こと、マンドレルのねじ山によって形成された内部のね
じ山を持つ未加工状態の保持器を形成するために、微粒
子材料の層を均一に加圧成形すること、マンドレルを未
加工保持器から軸方向にまわし抜きすること、単一の多
結晶セラミック固体電解質加工品の形状の保持器を提供
するために未加工保持器を焼結すること、の各工程を含
んでいる。
[0002] According to one aspect of the present invention, a method of manufacturing a solid electrolyte holder for an electrode for a chemical battery is provided, the method comprising a solid electrolyte or its precursor around an externally threaded mandrel. Forming a layer of particulate material, uniformly pressing the layer of particulate material to form a green retainer with internal threads formed by the threads of the mandrel; The steps include axially punching the green cage and sintering the green cage to provide the cage in the form of a single polycrystalline ceramic solid electrolyte fabrication. .

【0003】微粒子材料は原則的にスラリーの形であり
得るけれども、粉末、特に自由流動性粉末の形状である
のが好ましい。
Although the particulate material can in principle be in the form of a slurry, it is preferably in the form of a powder, especially a free-flowing powder.

【0004】均一的加圧成形は、典型的に、マンドレル
が収容される、ラテックス又はポリウレタンのおおいの
ような弾力的に可撓性膜によって粉末に伝えられる静水
圧の手段によるだろう。加圧成形は、通常10×103
 〜30×103 psi 、好ましくは12〜18×
103 psi 、例えば34×103 psi (1
psi =6.894757kpa )の圧力までであ
ろう。本質的に、該方法は、二つの主要な取り組み方法
のいずれかを採用でき、その第一はマンドレルの内方に
向う方向で粉末層に対して該被覆を圧搾すべきであり、
そしてその第二はマンドレルから離れて外方に向って粉
末層に対して該被覆を圧搾すべきである。それぞれの場
合適切な型、例  割り型、がマンドレルの周囲に採用
されることができ、該型は、内部にねじ山がつけられて
おり、且つマンドレルのねじ山と型のねじ山が、それら
の間に所望の厚みと形の層の形状に圧搾されるべき粉末
を収容する環状の空間を画定するように見当を合せて、
マンドレルが大体同心に配置され得るように形作られて
いる。
Uniform compaction will typically be by means of hydrostatic pressure imparted to the powder by a resiliently flexible membrane, such as a latex or polyurethane sheath, in which the mandrel is housed. Pressure molding is usually 10×103
~30×103 psi, preferably 12-18×
103 psi, e.g. 34×103 psi (1
psi = 6.894757 kpa). Essentially, the method can take one of two main approaches, the first of which is to squeeze the coating against the powder layer in the direction towards the inside of the mandrel;
and the second should squeeze the coating against the powder layer outwardly away from the mandrel. In each case a suitable mold, e.g. a split mold, can be adopted around the mandrel, which mold is internally threaded and the threads of the mandrel and the threads of the mold are similar to each other. registered to define an annular space between which the powder is to be squeezed into a layer of desired thickness and shape;
The mandrels are shaped so that they can be placed generally concentrically.

【0005】前記第一の取り組み方によると、該微粒子
材料は粉末であって良く、該粉末層は該マンドレル及び
粉末層を封入する可撓性被覆によって該マンドレルに対
して均一に圧搾される。このように、該被覆が型の中に
封入され、該被覆は弾力的に可撓性であり、且つ加圧成
形に先立ち該型への内張りを形成し、粉末は、粉末の層
を形成するために被覆とマンドレルとの間の空間に装入
されており、該加圧成形は、該被覆の外側に該型内に導
入されて液体によるものであり、そして流体圧は、該型
への内張りを形成するために、該被覆が未加工保持器か
ら離れて弾力的にはね返えることができるように加圧成
形後に除かれ、その後該マンドレル及び未加工保持器は
、それぞれに、該保持器からまわし抜かれて該型から取
り除かれる。
According to the first approach, the particulate material may be a powder, and the powder layer is compressed uniformly against the mandrel by means of the mandrel and a flexible covering that encapsulates the powder layer. Thus, the coating is encapsulated within the mold, the coating is elastically flexible and forms a lining to the mold prior to pressing, and the powder forms a layer of powder. In order to To form the lining, the coating is removed after pressing so that it can spring back resiliently away from the green cage, after which the mandrel and green cage are respectively It is unscrewed from the cage and removed from the mold.

【0006】より詳細に前記第一の取り組み方によると
、該被覆は型への内張りの接触と形成を成すために形作
られることができ、該マンドレルの被覆及び形は環状空
間の底を閉鎖して垂直に配列され、該粉末はそれを固め
且つ圧縮するために振動しながら、該被覆とマンドレル
との間の該環状空間内に上部から下方に装入され、した
がって、該環状空間の上部は該空間が粉末で満される時
閉鎖され、該被覆は圧力下型内に適当に存在しているピ
ンホールを通過する水によって該層及びマンドレルに対
して内方に均一に加圧される。加圧後該被覆は、該型を
内張りするために、該加圧された未加工保持器から離れ
て弾力的にはね返えることができる。もし所望ならば、
該マンドレルは先ず該未加工の保持器からまわし抜かれ
ることができ、次いで該型から該未加工の保持器が除去
されるか、又はその反対である。該型から該未加工の保
持器の除去は、該型から該未加工の保持器をまわし抜く
ことによるか、又はもし型が割り型である時は、該型を
割ることによって為し得るだろう。まわし抜きを促進す
るために、該マンドレルを該型のいずれか又は両者が巾
広の端部から狭い端部へ先細りであることができ、まわ
し抜きは狭い端部から巾広の端部の軸方向に為される。
[0006] According to the first approach in more detail, the sheathing can be shaped to provide contact and formation of the lining to the mold, and the sheathing and shape of the mandrel close the bottom of the annular space. arranged vertically, the powder is charged from the top down into the annular space between the coating and the mandrel, with vibrations to consolidate and compact it, so that the upper part of the annular space When the space is filled with powder, it is closed and the coating is uniformly pressed inwardly against the layer and mandrel by water passing through pinholes suitably present in the mold under pressure. After pressurization, the coating can spring back resiliently away from the pressurized green cage to line the mold. If desired,
The mandrel can first be unrolled from the green cage and then the green cage is removed from the mold, or vice versa. Removal of the raw retainer from the mold may be accomplished by unrolling the raw retainer from the mold or, if the mold is a split mold, by splitting the mold. Dew. To facilitate punching, the mandrel can be tapered on either or both of the molds from the wide end to the narrow end, and the punching is done from the narrow end to the wide end. done in the direction.

【0007】当然、比較的に薄い被覆を型内に用いる代
りに、該型と被覆は、ラテックス又はポリウレタンから
できている単一のユニットに結合されることができ、該
ユニットは薄い自己支持性被覆と、又は厚い弾力的に可
撓性の自己支持性型と見做されることができる。これは
該マンドレルの周囲に配置され、粉末で満されそして加
圧されることができ、その後、該未加工の保持器のまわ
し抜きを容易にするために、該未加工の保持器から離れ
て弾力的にはね返える。
Of course, instead of using a relatively thin coating within the mold, the mold and coating can be combined into a single unit made of latex or polyurethane, which unit is made of a thin, self-supporting material. It can be considered as a covering or as a thick elastically flexible self-supporting type. This can be placed around the mandrel, filled with powder and pressurized, and then moved away from the green cage to facilitate unrolling of the green cage. It rebounds elastically.

【0008】前記第二の取り組み方によると、該微粒子
材料は同様に粉末であって良く、該粉末層は、該マンド
レルを封入し、且つ該マンドレルと該粉末層の間に配置
される可撓性被覆によって、該粉末層を封入する型に対
してマンドレルから離れて外方に向って均一に加圧され
る。このように、該被覆が弾力的に可撓性であり、且つ
加圧成形に先立ちマンドレルへの内張りを形成し、粉末
は、粉末の層を形成するために被覆と型との間の空間に
装入されており、該加圧成形は、該被覆と該マンドレル
との間の該被覆内に導入された液体によるものであり、
そして流体圧は、該マンドレルへの内張りを形成するた
めに、該被覆が未加工保持器から離れて弾力的にはね返
えることができるように加圧後に除かれ、その後該マン
ドレル及び未加工保持器はそれぞれに、該保持器からま
わし抜かれて該型から取り除かれる。
According to the second approach, the particulate material may also be a powder, and the powder layer encapsulates the mandrel and includes a flexible material disposed between the mandrel and the powder layer. The powder layer is uniformly pressed outwardly away from the mandrel against the mold enclosing the powder layer. In this way, the coating is elastically flexible and forms a lining to the mandrel prior to compaction, and the powder is placed in the space between the coating and the mold to form a layer of powder. the pressure forming is due to liquid introduced into the coating between the coating and the mandrel;
Fluid pressure is then removed after pressurization to allow the coating to spring back resiliently away from the green retainer to form a lining to the mandrel and the green retainer. The cages are each unscrewed from the cage and removed from the mold.

【0009】より詳細に前記第二の取り組み方によると
、該被覆はマンドレルへの内張りの接触と形成を成すた
めに形作られ、該金属被覆及び型は再び環状空間の底を
閉鎖して同様に垂直に配列され、粉末は同様に上方から
該環状空間に、しかしながらこの場合は、該被覆と該型
の間に装入され、該被覆の加圧は、該環状空間の上部の
閉鎖後、マンドレル内に適当に存在しているピンホール
を介して、該被覆及び該型に対して外方に為される。 加圧後該被覆は該マンドレルを内張りするために、該加
圧された未加工保持器から離れて弾力的にはね返えるこ
とができる。未加工保持器は次いで型から取り除かれ、
そして該マンドレルは、第一の詳細な取り組み方に対し
て上記したように、未加工保持器からまわし抜いた。
[0009] In more detail, according to the second approach, the sheath is shaped to form and contact the lining on the mandrel, and the metal sheath and mold again close the bottom of the annular space and similarly arranged vertically, the powder is likewise charged into the annular space from above, but in this case between the sheathing and the mold, and the pressurization of the sheath is carried out after closing the upper part of the annular space by the mandrel. Externally to the coating and to the mold via pinholes suitably present within. After pressurization, the coating is able to spring back resiliently away from the pressurized green retainer to line the mandrel. The green cage is then removed from the mold and
The mandrel was then rolled out of the green cage as described above for the first detailed approach.

【0010】当然、混成の取り組み方が採用されること
ができ、それによって該マンドレル及び型をそれぞれに
内張りする、二つの被覆が用いられ、粉末は該被覆の間
に装入され、そして加圧は内方及び外方に同時に為され
る。この混成取り組み方は、該二つの被覆が、該マンド
レル及び型を静水圧の除去によってそれぞれ内張りする
ために弾力的にはね返えった後に、該マンドレル及び未
加工の人造物は、特にもし、該マンドレル及び型が先細
りの場合は、それぞれ容易にまわし抜かれるという利点
を有する。
Naturally, a hybrid approach can be adopted, whereby two coatings are used, lining the mandrel and mold respectively, the powder is charged between the coatings, and the pressure is done inwardly and outwardly at the same time. This hybrid approach is such that after the two coatings have resiliently rebounded to line the mandrel and mold, respectively, by removal of hydrostatic pressure, the mandrel and the raw artifact are removed, especially if If the mandrel and mold are tapered, each has the advantage of being easily rolled out.

【0011】このように、該混成の取り組み方によると
、微粒子材料は再び粉末であって良く、マンドレル及び
粉末層が、型内に配置される可撓性の外部被覆によって
封入されており、そして、可撓性の内部被覆が該マンド
レルと該粉末層間に設けられており、該粉末層は同時に
、該被覆の外側の該型内に導入された流体によって、該
外部被覆により内方に圧搾され、且つ内部被覆とマンド
レル間の該内部被覆に導入された流体によって、該内部
被覆によりマンドレルから離れて外方に向って圧搾され
る。各被覆が弾力的に可撓性であり、該内部及び外部被
覆が加圧成形に先立って、それぞれにマンドレル及び型
を内張りし、粉末が、粉末層を形成するために各被覆の
間の空間に導入され、そして該内部被覆内及び該型と該
外部被覆間のそれぞれの流体圧が、該マンドレル及び該
型を内張りするために、該内部及び外部被覆がそれぞれ
にはね返えることができるように加圧成形後に除かれ、
その後該マンドレル及び未加工保持器はそれぞれに、該
保持器からまわし抜かれて該型から取り除かれる。
[0011] Thus, according to the hybridization approach, the particulate material may again be a powder, the mandrel and the powder layer being encapsulated by a flexible outer covering placed in the mold, and , a flexible inner coating is provided between the mandrel and the powder layer, the powder layer being simultaneously squeezed inwardly by the outer coating by a fluid introduced into the mold outside the coating. , and is squeezed outwardly away from the mandrel by the inner sheath by fluid introduced into the inner sheath between the inner sheath and the mandrel. Each coating is elastically flexible, and the inner and outer coatings line the mandrel and mold, respectively, prior to pressing, and the powder is applied to the space between each coating to form a powder layer. and fluid pressure within the inner sheath and between the mold and the outer sheath, respectively, allows the inner and outer sheaths to rebound, respectively, to line the mandrel and the mold. removed after pressure molding,
The mandrel and green cage are then each unscrewed from the cage and removed from the mold.

【0012】型が採用される時、それは内部にねじ山が
つけられており、該型からの保持器の除去は、該保持器
を該型から軸方向にまわし抜きによって為される。
When the mold is employed, it is internally threaded and removal of the retainer from the mold is accomplished by unscrewing the retainer axially from the mold.

【0013】当然に、該マンドレル及び型の該ねじ山は
単一のらせん形のねじ山によって与えることができ、又
はこれらは、二個以上のらせん形のねじ山を採用する多
数のピッチであり得る。
Naturally, the threads of the mandrel and mold can be provided by a single helical thread, or they can be of multiple pitches employing two or more helical threads. obtain.

【0014】採用される粉末の粒度は、その少なくとも
80容量パーセントが大きさが55μm未満、好ましく
はその比率が30μm未満の粒度を有するようであり得
る。
[0014] The particle size of the powder employed may be such that at least 80 volume percent thereof has a particle size of less than 55 μm in size, preferably a proportion thereof less than 30 μm.

【0015】固体電解質の前駆物質に関連して、焼結さ
れる時固体電解質に転換され、同時に多結晶の人造物を
形成する粉末混合物が予定される。多数のこのような前
駆粉末混合物が化学電池固体電解質分離器の技術で良く
知られており、そしてこのような前駆物質を含む適当な
粉末又は固体電解質それ自体のいずれかが採用され得る
こと、焼結工程もまた慣用であって未加工の保持器の実
際的形成に関する本発明の新規な特徴であることが強調
されるべきである。
Regarding the precursor of the solid electrolyte, a powder mixture is envisaged which, when sintered, is converted into a solid electrolyte and at the same time forms a polycrystalline artifact. A number of such precursor powder mixtures are well known in the art of chemical cell solid electrolyte separators, and it is understood that either suitable powders containing such precursors or the solid electrolyte itself may be employed. It should be emphasized that the tying process is also conventional and is a novel feature of the present invention with respect to the practical formation of a green cage.

【0016】未加工保持器からのマンドレルの除去及び
型からの未加工保持器の除去後、未加工保持器は通常の
方法で適当な焼結温度、例えば米国特許第4,732,
741 号に記載されているように、例  1550−
1700℃、典型的には、1600−1630℃で加熱
することによって焼結され得る。これは、該未加工保持
器をその一端を立てるか、又はその側面を垂直に吊すか
若しくは横たえるかして、どの場合にも支持するために
使用されるどんなものとも該保持器の表面がほとんど接
触しないで成しとげられよう。
After removal of the mandrel from the green cage and removal of the green cage from the mold, the green cage is heated in a conventional manner to a suitable sintering temperature, eg, US Pat. No. 4,732,
As described in No. 741, Example 1550-
It may be sintered by heating at 1700°C, typically 1600-1630°C. This means that the surface of the retainer is very close to whatever is used to support the raw retainer, whether it is erected on one end or hung vertically or lying on its sides, in any case. It can be accomplished without contact.

【0017】典型的にマンドレルはその一端、たとえば
、もしそれが先細りであるならその巾広の端部に基底又
は案内シャフトを持っている。該方法はしたがって、保
持器がその一端に開口を持ち他端で閉鎖されているよう
に粉末中に反対の若しくは狭い端部を埋設することを含
むことができる。この場合適当なセラミック粉末が、管
の開放端にイオン的且つ電気的に絶縁性鍔を付与するた
めに、その残余を全体的に焼結され得る該管の開放端に
鍔を形成するべく環状空間中に装入され得る。
[0017] Typically, the mandrel has a base or guide shaft at one end thereof, eg, at its broad end if it is tapered. The method may therefore include embedding the opposite or narrow end in the powder such that the holder has an opening at one end thereof and is closed at the other end. In this case, a suitable ceramic powder is annularly shaped to form a collar at the open end of the tube, the remainder of which can be sintered entirely to provide an ionically and electrically insulating collar at the open end of the tube. It can be loaded into the space.

【0018】実際上は、該固体電解質は、通常β−アル
ミナ又はβ″−アルミナ、したがってβ−アルミナ若し
くはβ″−アルミナを含有する粉末、又は、米国特許第
4,732,741 号に記載されているような焼結温
度に加熱することで前記アルミナを含有する粉末に転換
するような前駆粉末であろう。この場合絶縁性鍔は、α
−アルミナ、α−アルミナの粉末又は未加工保持器の鍔
を形成するのに使用されるα−アルミナの粉末の前駆物
質であり得る。当然、他の型の固体電解質保持器が同様
の方法で作られ得る。
In practice, the solid electrolyte is usually β-alumina or β″-alumina, thus a powder containing β-alumina or β″-alumina, or a powder as described in US Pat. No. 4,732,741. The alumina-containing powder may be a precursor powder that is converted to the alumina-containing powder by heating to a sintering temperature such as In this case, the insulating tsuba is α
- Can be alumina, α-alumina powder or a precursor of α-alumina powder used to form the collar of the green cage. Of course, other types of solid electrolyte retainers can be made in a similar manner.

【0019】通常の方法で、該粉末を結合して未加工保
持器を強化するために適当な結合材が採用され得る。こ
の目的のために、本出願人は、ポリエチレングリコール
ワックスのような、2000〜4000、たとえば30
00の分子量を持ち、焼結中に未加工人造物を破壊する
ことなく揮発するワックスが適切であることを見出した
[0019] Suitable binders may be employed to bind the powder and strengthen the green cage in a conventional manner. For this purpose, the applicant has used polyethylene glycol wax, such as polyethylene glycol wax, with a
Waxes with a molecular weight of 0.00 and which volatilize during sintering without destroying the green artifact have been found to be suitable.

【0020】上記の第二の取り組み方にとって、加圧成
形が生ずる前に被覆をマンドレルにきっちりと付着させ
るために、該マンドレルと該被覆間に適切な減圧を適用
することは役に立ち得る。そして、この減圧は、加圧成
形後に、未加工保持器から離れて、マンドレルを内張り
するために該被覆が弾力的にはね返えるのを助けるため
に、再び適用され得る。上記の第一の取り組み方にとっ
て、加圧後に、未加工保持器から離れて、型を内張りす
るために該被覆が弾力的にはね返えるのを助けるために
、減圧が同様に該被覆と型の間に適用され得る。本発明
が高温度電池用電解質保持器の製造に特別な有用性を持
っている一方、それは原理的に室温電池用の同様の保持
器の製造にも使用され得ることも留意されるべきである
For the second approach described above, it may be helpful to apply a suitable vacuum between the mandrel and the coating in order to tightly adhere the coating to the mandrel before pressing occurs. This vacuum can then be reapplied after pressing to help the coating spring back resiliently away from the green retainer to line the mandrel. For the first approach above, after pressurization, a vacuum is applied to the coating as well to help it rebound elastically away from the green cage and to line the mold. Can be applied between molds. It should also be noted that while the present invention has particular utility in the production of electrolyte holders for high temperature batteries, it could in principle also be used in the production of similar holders for room temperature batteries. .

【0021】本発明のもう一つの観点によると、上記の
方法に使用するための装置が提供される。
According to another aspect of the invention, there is provided an apparatus for use in the above method.

【0022】該装置は、外部にねじ山がつけられている
マンドレルと可撓性の被覆を含み、該マンドレルは、該
被覆によって均一に圧搾されるべき微粒子物質を収容す
るための環状空間を該マンドレルの周囲に設けるために
該被覆内に収容可能である。
The device includes an externally threaded mandrel and a flexible sheath, the mandrel defining an annular space for containing particulate matter to be uniformly squeezed by the sheath. It can be housed within the sheath for placement around the mandrel.

【0023】該装置はこのように化学電池における電極
用固体電解質保持器の製造のためであり、上記のように
、該被覆はねじ山がつけられるべく形作られ、又は支持
されることができ、該マンドレルは、該被覆によって均
一に圧搾されるべき粉末を収容するために該マンドレル
の周囲にねじ山がつけられた、環状の空間を設けるため
に該被覆中に配置されることができ、該空間は、その一
端が該被覆によって結合される。
The device is thus for the production of solid electrolyte holders for electrodes in chemical cells, and as mentioned above, the coating can be shaped or supported to be threaded; The mandrel may be arranged in the coating to provide an annular space, threaded around the mandrel, for accommodating the powder to be uniformly compressed by the coating, and The space is bound at one end by the covering.

【0024】該装置は、該マンドレルと該型の間に該被
覆を有し、且つ該型の内部に画定された該空間を有して
、該型と該マンドレルの間に該マンドレルが収容され得
る型を含むことができ、該型とマンドレルはそれぞれに
空間の内部及び外部の壁を半径方向に形成する。そして
該型は内部にねじ山がつけられ得る。
[0024] The device has the coating between the mandrel and the mold, and the space defined inside the mold, so that the mandrel is housed between the mold and the mandrel. A obtaining mold may be included, the mold and the mandrel radially defining the interior and exterior walls of the space, respectively. The mold can then be internally threaded.

【0025】該被覆は弾力的に可撓性であって良く、該
空間の該壁の一つへの内張りを形成する。代りに、それ
ぞれが該空間の該内部及び外部の壁への内張りを形成す
る二つの被覆が存在し得る。
[0025] The covering may be elastically flexible and forms a lining to one of the walls of the space. Alternatively, there may be two coverings, each forming a lining to the interior and exterior walls of the space.

【0026】該マンドレル及び型は対応的にねじ山がつ
けられて良く、該マンドレルは、該型と該マンドレルの
間で、該型と該マンドレルの間に該被覆を有し、且つ該
型の内部に画定された該空間を有する型内に収容され得
る。こうして、該被覆は、該マンドレルへの内張りとな
ることができ、マンドレルによって支持されてねじ山が
つけられ、該空間は該被覆と該型の間に画定される。又
は代りに、該被覆は該型への内張りとなることができ、
型によって支持されてねじ山がつけられ、該空間は該被
覆と該マンドレルの間に画定される。
[0026] The mandrel and the mold may be correspondingly threaded, the mandrel having the coating between the mold and the mandrel, and the covering of the mold and the mandrel. It may be housed within a mold having the space defined therein. Thus, the sheathing can be lined to the mandrel, supported by and threaded, and the space defined between the sheathing and the mold. or alternatively, the coating can be a lining to the mold;
Supported by a mold and threaded, the space is defined between the sheath and the mandrel.

【0027】上記のように、一つは該型への内張りを形
成し、そして他の一つは該マンドレルへの内張りを形成
する二つの被覆が存在することができ、そうして該空間
が二つの被覆の間に画定される。両被覆は、これらが内
張りする該型又はマンドレルの形状を呈する簡単な円筒
状管であり得、又は両被覆は自己支持性であるように形
作られ、形状を維持してねじ山がつけられ得る。したが
って、単純な場合には、必要である全ては、形作られた
自己支持性のねじ山がつけられた被覆に配置されたマン
ドレルであり、該被覆の内方への加圧成形を随伴して粉
末が被覆間に装入され得る。代りに、このような被覆は
、該被覆の外方への加圧成形を随伴して粉末を該被覆と
型の間に装入して型内に配置され得る。しかしながら、
上記のように、該マンドレルと型は通常共に使用される
ことが期待される。
As mentioned above, there can be two coatings, one forming the lining to the mold and the other forming the lining to the mandrel, so that the space is Defined between two coatings. Both sheathings may be simple cylindrical tubes in the shape of the mold or mandrel they line, or they may be shaped to be self-supporting, retaining their shape, and be threaded. . Therefore, in simple cases, all that is needed is a mandrel placed on a shaped self-supporting threaded sheath, with accompanying inward pressing of said sheath. Powder can be charged between the coatings. Alternatively, such a coating may be placed in a mold with the powder being charged between the coating and the mold with outward pressing of the coating. however,
As mentioned above, it is expected that the mandrel and mold will normally be used together.

【0028】該型は割り型であって良い。該型は軸方向
に先細りである内部を持つことができ、そして該マンド
レルもまた軸方向に先細りであり得る。
[0028] The mold may be a split mold. The mold can have an axially tapered interior, and the mandrel can also be axially tapered.

【0029】該装置の特定の実施例においては、それは
縦に割ることができ、軸方向に間隔を置いた数個の外側
の環状クランプを具備している中空の円筒状外部ハウジ
ングと、円筒状の外部表面を有し、該クランプによって
ハウジンク中に支持されている型とを含むことができる
。この場合、該マンドレルは、ハウジングの一端をふさ
ぐ円筒状低部、ハウジングの他端をふさぐのに使用され
る円筒状プラグを持つことができる。該型は、例えば、
2又は3部分に縦に割ることができ、そして、該型、該
マンドレル及び該プラグは、それぞれが、均一加圧成形
のために該被覆に静水圧を伝えるための一つ以上の適当
な通路又はピンホールを有することができる。
In a particular embodiment of the device, it has a hollow cylindrical outer housing that can be split lengthwise and is provided with several axially spaced outer annular clamps; and a mold having an exterior surface and supported in the housing by the clamp. In this case, the mandrel may have a cylindrical base that plugs one end of the housing and a cylindrical plug that is used to plug the other end of the housing. The type is, for example,
It can be split lengthwise into two or three parts, and the mold, the mandrel and the plug each have one or more suitable channels for transmitting hydrostatic pressure to the coating for uniform pressing. Or it can have a pinhole.

【0030】本発明は、また、当明細書に記載された方
法によって製造されるときはいつも、化学電池の電極を
保持するための固体電解質保持器にも及ぶ。
The invention also extends to a solid electrolyte holder for holding the electrodes of a chemical cell whenever manufactured by the method described herein.

【0031】典型的に該保持器は、その内部にナトリウ
ム陰極のような溶融アルカリ金属陰極を保持することを
意図する時は、比較的に近接して間隔を置いたねじ山又
はフィンを有するであろう。そして、陽極を保持するこ
とを意図する時は、比較的に離れて間隔を置いたフィン
又はねじ山を有するであろう。
Typically, the retainer will have relatively closely spaced threads or fins when it is intended to hold a molten alkali metal cathode, such as a sodium cathode, within it. Probably. And when it is intended to hold an anode, it will have relatively widely spaced fins or threads.

【0032】[0032]

【実施例】本発明は、添付の概要図と関連した実施例に
よって説明される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention is illustrated by means of examples in conjunction with the accompanying schematic drawings.

【0033】図1において、参照番号10は、本発明の
方法で使用する本発明による装置を一般的に示している
。 装置10は、長さ方向に縦割りされる中空の円筒状軟鋼
の外部ハウジングを含む加圧ジグの形状であり、そして
その位置を外側の鋼製環状クランプ14で共に支持して
いる。該ジグ10は、その上端を円筒状の弾力的に可撓
性のラテックスプラグ16によって閉鎖された垂直の操
作可能の状態で示されている。ラテックスの代りに、可
撓性ポリウレタンがプラグ16として使用され得る。
In FIG. 1, reference numeral 10 generally indicates an apparatus according to the invention for use in the method of the invention. The device 10 is in the form of a pressure jig comprising a hollow cylindrical mild steel outer housing that is lengthwise sectioned and held together in position by an outer steel annular clamp 14. The jig 10 is shown in a vertically operable state with its upper end closed by a cylindrical resiliently flexible latex plug 16. Instead of latex, flexible polyurethane can be used as plug 16.

【0034】ハウジング12内のプラグ16の下方には
、ハウジング12によって共に支持されている部分を持
つ縦方向の割り型20が同心的に配置されている。該型
20の上部は、プラグ16のと類似の材料のプラグ24
で閉鎖された中心開口部22を持っている。下記に更に
詳細に記載される該型20はその中に開口22が通ずる
ねじ山がつけられた中空の内部を有しており、該型20
は、該内部に通ずる口26を下部端に持っている。
Concentrically disposed below the plug 16 within the housing 12 is a longitudinal split 20 whose portions are co-supported by the housing 12. The upper part of the mold 20 has a plug 24 of similar material to that of the plug 16.
It has a central opening 22 which is closed. The mold 20, described in more detail below, has a threaded hollow interior through which an aperture 22 passes;
has an opening 26 at its lower end leading into the interior thereof.

【0035】ねじ山がつけられたマンドレル28が、該
型20の中空内部に同心的に、該型にゆるやかにねじ込
んで係合して配置されているのが示されている。該マン
ドレル28は、口26に収容された底部30、及び底部
30から心棒32の他端に達している、らせん的に伸び
るねじ山34が設けられている中心軸又は心棒32を持
っている。心棒32は、多数のピンホール(図示せず)
がそこからマンドレル28の表面に半径方向外方に通じ
ている中心通路36を持っている。
A threaded mandrel 28 is shown concentrically disposed within the hollow interior of the mold 20 in loose threaded engagement with the mold. The mandrel 28 has a bottom 30 received in the mouth 26 and a central shaft or mandrel 32 provided with a helically extending thread 34 extending from the bottom 30 to the other end of the mandrel 32. The mandrel 32 has a large number of pinholes (not shown).
has a central passageway 36 communicating radially outwardly therefrom to the surface of mandrel 28.

【0036】図1で示され、且つ上述したように、該型
20の内部空胴は、内部のらせん的に伸びるねじ山38
が設けられているねじ山がつけられた形状をしている。
As shown in FIG. 1 and described above, the internal cavity of the mold 20 has internal helically extending threads 38.
It has a threaded shape.

【0037】ねじ山34のピッチはねじ山38のそれと
同じでり、該マンドレル28は、それが、該型20の空
洞の壁から半径方向内方に間隔を置いた該型内に配置さ
れ得るように、そしてねじ山34の羽根(flight
)がねじ山38の羽根から軸方向に間隔を置くように、
型作られ且つ大きさに作られる。該型20及びマンドレ
ル28は、したがってそれらの間にスクリュ状形状の環
状空間40を画定する。この空間40内に、マンドレル
28の内張りとしてそのまわりにぴったり合う、弾力的
に可撓性の密閉的に連続するラテックス被覆42が、該
マンドレルの表面に隣接して設けられている。該らせん
状形状の空間40は、したがって該被覆42と該型20
の内表面の間に存在する。
The pitch of the threads 34 is the same as that of the threads 38, and the mandrel 28 may be positioned within the mold so that it is spaced radially inwardly from the wall of the cavity of the mold 20. and the thread 34 vane (flight
) is axially spaced from the vanes of thread 38;
Mold and made to size. The mold 20 and the mandrel 28 thus define a screw-shaped annular space 40 between them. Within this space 40 is provided adjacent the surface of the mandrel 28 a resiliently flexible, hermetically continuous latex coating 42 that fits snugly around the mandrel 28 as a lining. The helical shaped space 40 therefore allows the coating 42 and the mold 20
exists between the inner surfaces of

【0038】使用時、該ジグ10は図1に示すように組
立てられており、該クランプ14が該ハウジング12を
、該型20の外部の円筒状表面に対して、且つ該プラグ
16及び該マンドレル28の該底部に対してぴったりと
保持していることが理解される。該プラグ16は、した
がって該ハウジング12の一端を密封し、そしてハウジ
ング12とマンドレル28の間にはさまれた被覆42の
開放端44を持っているマンドレル28の底部30は、
ハウジングの下方端を密封する。
In use, the jig 10 is assembled as shown in FIG. 1, with the clamp 14 holding the housing 12 against the external cylindrical surface of the mold 20 and against the plug 16 and the mandrel. It can be seen that it is held snugly against the bottom of 28. The plug 16 thus seals one end of the housing 12 and the bottom 30 of the mandrel 28 has an open end 44 of a sheath 42 sandwiched between the housing 12 and the mandrel 28.
Seal the lower end of the housing.

【0039】本発明にしたがって電極保持器を製造する
ために、二つのプラグ16、24が外されていることを
除いて、ジグ10が図1に示すように組立てられており
、そしてマンドレル28の底部30の周囲の最下方クラ
ンプ14は、粉末が下方にスペース40からなくなるの
を防止するためのみに十分に締められている。
To manufacture an electrode holder in accordance with the present invention, jig 10 is assembled as shown in FIG. 1, except that two plugs 16, 24 are removed, and mandrel 28 is assembled. The lowermost clamp 14 around the bottom 30 is sufficiently tightened only to prevent powder from escaping from the space 40 below.

【0040】砂の80容量%が55μm未満の大きさで
あるような粒度のβ−又はβ″−アルミナの如き適当な
粉末が、開口22を介して、該粉末を固めて一体化する
ために適切な振動を与えて、被覆42と型20の間の空
間40内に装入される。空間40が粉末で満される時、
プラグ24は正しい位置に装入されプラグ16及びプラ
グ16とマンドレル28の底部30に対してハウジンン
グ12をぴったりと密封するためにクランプ14の最終
の締めが引続いて行われる。
A suitable powder, such as β- or β″-alumina, of a particle size such that 80% by volume of the sand has a size less than 55 μm is passed through the openings 22 in order to solidify and consolidate the powder. With appropriate vibration, the powder is charged into the space 40 between the coating 42 and the mold 20. When the space 40 is filled with powder,
Plug 24 is inserted into position and final tightening of clamp 14 is followed to tightly seal housing 12 against plug 16 and the bottom 30 of mandrel 28.

【0041】次いで水が、被覆42の内部に、通路34
及びマンドレル内の種々のピンホールを介して、空間4
0に満される46で示した粉末層から未加工のスクリュ
型中空の電極保持器を均一に加圧するための適切な圧力
で導入される。この圧力は、例えば24×103 ps
i であり得る。
[0041] The water then enters the passageway 34 inside the sheathing 42.
and the space 4 through various pinholes in the mandrel.
From the powder bed, indicated at 46, which is filled to zero, a suitable pressure is introduced to uniformly pressurize the raw screw-shaped hollow electrode holder. This pressure is, for example, 24×103 ps
It can be i.

【0042】該ピンホールは、該圧力下にマンドレル2
8と被覆42の間に水の層を与えるために心棒32及び
マンドレル28のねじ山34の表面にわたって分布され
、この水は、該粉末を型20の空洞の内表面に対して一
体化するために被覆を外方に圧搾する。
The pinhole is inserted into the mandrel 2 under the pressure.
8 and the coating 42 over the surface of the mandrel 32 and the threads 34 of the mandrel 28, which water consolidates the powder against the inner surface of the cavity of the mold 20. Squeeze the coating outward.

【0043】静水圧による均一加圧成形後、水圧は除か
れて、被覆が、粉末46から間隔を空け、且つ粉末から
形成された未加工の人造物から離れるように、被覆42
がマンドレル28と接触してはね返えるようにする。
After uniform pressing with hydrostatic pressure, the water pressure is removed and the coating 42 is spaced apart from the powder 46 and away from the raw artifact formed from the powder.
contact with the mandrel 28 and bounce back.

【0044】この段階で、クランプ14、特に最下方の
クランプ14を解放後、マンドレル28は、未加工保持
器の内面から、被覆42と一緒に軸方向に下方にまわし
抜かれる。未加工保持器は次いで、クランプ14を外し
、ハウジング12及び型20を縦に割ってジグ10から
取り外される。
At this stage, after releasing the clamps 14, in particular the lowermost clamp 14, the mandrel 28, together with the sheathing 42, is unscrewed axially downwards from the inner surface of the green cage. The green retainer is then removed from the jig 10 by removing the clamp 14 and splitting the housing 12 and mold 20 lengthwise.

【0045】電極保持器は、次いで空気中で適切な温度
に、例えば米国特許第4,732,741 号に記載さ
れている種類の加熱スケジュールに従って、加熱するこ
とによって多結晶人造物に焼結される。これは、好都合
には、該保持器と炉のるつぼ表面間の接触を最小にする
ために、該保持器をその端部で垂直状態に立てて行なう
。代りに、未加工の保持器の表面がどのるつぼ表面とも
ほとんど接触しない条件下に、未加工の保持器が炉のる
つぼ内に吊され、又はその側方に置かれる。
The electrode holder is then sintered into a polycrystalline artifact by heating in air to a suitable temperature, eg, according to a heating schedule of the type described in US Pat. No. 4,732,741. Ru. This is conveniently done by standing the holder vertically at its ends to minimize contact between the holder and the crucible surface of the furnace. Alternatively, the green cage is suspended within or placed to the side of the furnace crucible under conditions where the surface of the green cage has little contact with any crucible surface.

【0046】この方法特有の特徴は、保持器の口にα−
アルミナの輪を形成するために、β−又はβ″−アルミ
ナの粒度と同様の粒度のα−アルミナ粉末の空間40へ
の最初の導入である。このα−アルミナの輪は、焼結し
た保持器に密封的に且つこれと統合的に焼結されるがイ
オン的且つ電気的に絶縁性であるところの焼結された保
持器の口を与えるために、該保持器のβ−又はβ″−ア
ルミナと共に加圧され、且つ焼結されるだろう。
The unique feature of this method is that α-
In order to form an alumina ring, an α-alumina powder of similar particle size to that of the β- or β″-alumina is first introduced into the space 40. β- or β″ of the holder to provide a sintered holder mouth that is sintered hermetically and integrally with the vessel but is ionically and electrically insulating. - Will be pressed together with alumina and sintered.

【0047】図2に眼を向けると、構造は図1のそれと
類似であり、他に明記しない限り、同一参照番号は同一
部分を参照させる。
Turning to FIG. 2, the structure is similar to that of FIG. 1, and like reference numbers refer to like parts unless specified otherwise.

【0048】図2と図1の間の差異は、通路36及びマ
ンドレル28のピンホールが省かれており、その代りに
、例えば、プラグ16内の一つ以上の適当な通路(図示
せず)を介して外部に通ずることのできる一つ以上の適
当な類似の通路及び複数のピンホール(図示せず)が口
20に設けられている。
The difference between FIG. 2 and FIG. 1 is that the passage 36 and the pinhole in the mandrel 28 are omitted and are replaced by one or more suitable passages (not shown) in the plug 16, for example. The port 20 is provided with one or more suitable similar passageways and a plurality of pinholes (not shown) through which communication can be conducted to the outside.

【0049】図2の場合において、被覆42は、図1と
違って、型20に隣接し、且つ型20のねじ山がつけら
れた内表面の内張りを形成し、そしてその上端で閉鎖さ
れる代りに、開放しており、そしてプラグ16と型20
の上部の間に押しつけられている被覆の開放上端の周縁
を有している開口22を介して外方に突出しており、該
プラグ24は該上端を閉鎖している。
In the case of FIG. 2, the covering 42, unlike in FIG. Instead, it is open and plug 16 and type 20
The plug 24 projects outwardly through an opening 22 having a periphery of the open upper end of the sheathing which is pressed between the upper parts of the cover and which the plug 24 closes off.

【0050】この場合、空間40は被覆42とマンドレ
ル28のねじ山がつけられた部分との間にある。この空
間は被覆42の開放上端を介して振動しながら粉末で充
填され、そして該空間40が、図2に示すように粉末上
に小さい開放空間48を有して、図2に示される程度ま
で充填されるとき、被覆42を粉末に対して圧搾し、且
つ粉末をマンドレル28に対して圧搾するために、均一
加圧成形が通路及びピンホールを介して内方向に行われ
る。
In this case, the space 40 is between the sheathing 42 and the threaded part of the mandrel 28. This space is vibrated filled with powder through the open top end of the sheathing 42, and the space 40 is filled with powder to the extent shown in FIG. 2, with a small open space 48 above the powder, as shown in FIG. When filled, uniform pressing is performed inwardly through the channels and pinholes to squeeze the coating 42 against the powder and the powder against the mandrel 28.

【0051】加圧成形後圧力は除かれ、弾力的に可撓性
であり、且つ型20の内表面を自動的に一致するように
形作られる被覆42は、未加工の保持器から離れて型2
0と接触してはね返える。該未加工の保持器とマンドレ
ル28は、次いで一緒に、クランプ14が除かれた後、
軸方向下方向に型20の内部からまわし抜きされ得る。
After pressing, the pressure is removed and the coating 42, which is resiliently flexible and shaped to automatically conform to the inner surface of the mold 20, is removed from the green cage and removed from the mold. 2
It bounces off when it comes into contact with 0. The raw retainer and mandrel 28 are then removed together after the clamp 14 is removed.
It can be rolled out from inside the mold 20 in the axially downward direction.

【0052】マンドレル28は次いで、上記したように
焼成される未加工保持器から、これを焼結するためにま
わし抜きされ得る。
[0052] The mandrel 28 can then be spun from the green cage, which is fired as described above, to sinter it.

【0053】もし、加圧成形中型20の部分が共にしっ
かりと把持されているとすれば、外側のハウジング12
は実際上省略され得ることは、図2に関連して注目され
るべきである。
If the parts of the pressure-molded middle mold 20 are held firmly together, the outer housing 12
It should be noted in connection with FIG. 2 that in practice may be omitted.

【0054】図1及び2の混成変形において、マンドレ
ル28及び型20の内表面をそれぞれ内張りする二つの
被覆が提供され得て、粉末は、該被覆の間に存在するで
あろう空間40に装入される。この場合、加圧成形後、
両被覆は、未加工の保持器の内部からのマンドレルのま
わし抜き及び型からの未加工保持器のまわし抜きの両方
を促進するために、未加工の保持器を離れて、はね返え
る。
In a hybrid variant of FIGS. 1 and 2, two coatings can be provided lining the mandrel 28 and the inner surface of the mold 20, respectively, and the powder is loaded into the space 40 that would exist between the coatings. entered. In this case, after pressure forming,
Both coatings bounce off the green cage to facilitate both unrolling of the mandrel from the interior of the green retainer and unrolling of the green retainer from the mold.

【0055】非先細りのマンドレル28及び型20が図
1及び2に示されているけれども、これらが両方上方に
先細りで、それによって上述のまわし抜きを促進するこ
とは理解されよう。
Although a non-tapered mandrel 28 and mold 20 are shown in FIGS. 1 and 2, it will be appreciated that they are both tapered upwardly, thereby facilitating the punching described above.

【0056】図3及び図4に本発明の方法により形作ら
れた保持器の二つの変形が示されており、それぞれ一般
的に50で明示されている。これらの両者は、中心の中
空の中心軸又は心棒52及び単一の連続ねじ山54を有
しており、その羽根(flight)もまた中空である
。これら保持器50は、型20(図1及び2)のねじ山
38により形成されたねじ山54の羽根を有しており、
マンドレル28(図1及び2)のねじ山34により形成
された、心棒52の中空内面と連絡するところの該羽根
の中空内面を有している。保持器50の上端は56で閉
鎖されており、これはその下方端において、残余がβ−
又はβ″−アルミナである残余と一体的のα−アルミナ
の鍔58を有している。もし所望ならば、保持器50の
下方端は、該鍔58が具備されている保持器の下方端に
おいて、管状のβ−アルミナ延長部が設けられ得る。該
延長部は図3及び4に点線60で示されている。この点
に関しては、図2に示すように加圧の間、未加工の保持
器のため閉鎖した上方端を付与するために、マンドレル
28の上部を囲む粉末の上方で、プラグ24の下方の空
間48内に被覆42が圧搾されることが認められるであ
ろう。
Two variations of cages formed by the method of the invention are shown in FIGS. 3 and 4, each designated generally at 50. Both have a central hollow central shaft or mandrel 52 and a single continuous thread 54, the flights of which are also hollow. These retainers 50 have vanes of threads 54 formed by threads 38 of mold 20 (FIGS. 1 and 2);
The vane has a hollow inner surface that communicates with the hollow inner surface of the mandrel 52, formed by the threads 34 of the mandrel 28 (FIGS. 1 and 2). The upper end of the retainer 50 is closed at 56, which at its lower end has a residual β-
or a collar 58 of α-alumina integral with the remainder being β″-alumina. If desired, the lower end of the retainer 50 is provided with the lower end of the retainer with the collar 58. In this respect, a tubular β-alumina extension may be provided, which is indicated by dotted lines 60 in FIGS. It will be appreciated that the coating 42 is squeezed into the space 48 below the plug 24 above the powder surrounding the top of the mandrel 28 to provide a closed upper end for the retainer.

【0057】問題の型の未加工の電極保持器を加圧成形
するための、単純で容易に用いられる方法及び装置を提
供することが本発明の利点である。これらの電極保持器
は焼結後、溶融ナトリウム陰極を有する電池の電極を含
むために典型的に用いられ、該陰極は、その外側に陽極
を持つ保持器の内部に配置されるか又はその反対のいず
れかである。
It is an advantage of the invention to provide a simple and easily used method and apparatus for pressing green electrode holders of the type in question. These electrode holders, after sintering, are typically used to contain the electrodes of batteries with a molten sodium cathode, which is placed inside the holder with the anode on its outside, or vice versa. Either.

【0058】図3に示すように、ねじ山54のフィン(
fin )又は羽根(flight)間の小さい間隔が
存在するとき、保持器50の外部のまわりに適当な陽極
を具備してねじ山54を囲み、そしてねじ山54の羽根
又はフィンの間の空間を満して、ナトリウム陰極が保持
器の内部に具備されることが期待される。しかしながら
、図4に示すように、ねじ山54のフィン又は羽根間に
大きな間隔が存在するとき、中空の心棒52の内部に陽
極材料を具備して、そしてねじ山54の羽根又はひれの
中空内部を満して、陰極のナトリウムが保持器50の外
部に存在することが期待される。
As shown in FIG. 3, the fins (
When there is a small spacing between the wings or fins of the thread 54, a suitable anode is provided around the exterior of the retainer 50 to surround the thread 54 and to fill the space between the wings or fins of the thread 54. It is expected that a sodium cathode will be provided inside the cage. However, when there is a large spacing between the fins or fins of the thread 54, as shown in FIG. It is expected that the sodium of the cathode is present outside the retainer 50.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明による装置の概略的側部断面立面図を示
す。
1 shows a schematic side sectional elevational view of a device according to the invention; FIG.

【図2】本発明による他の装置の同様の図を示す。FIG. 2 shows a similar view of another device according to the invention.

【図3】本発明の装置により製造された保持器の概略的
側部立面図を示す。
FIG. 3 shows a schematic side elevation view of a cage manufactured by the apparatus of the invention.

【図4】本発明の装置により製造された他の保持器の同
様の図を示す。
FIG. 4 shows a similar view of another cage manufactured by the apparatus of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10  ジグ 12  ハウジング 16,24  プラグ 20  型 28  マンドレル 32,52  心棒 34,38,54  ねじ山 40  環状空間 42  被覆 46  粉末 48  開放空間 50  保持器 58  鍔 10 Jig 12 Housing 16, 24 Plug 20 type 28 Mandrel 32,52 Mandrel 34, 38, 54 thread 40 Annular space 42 Coating 46 Powder 48 Open space 50 Cage 58 Tsuba

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  化学電池用電極の電解質保持器の製造
方法であって、外部にねじ山がつけられているマンドレ
ルのまわりに固体電解質又はその前駆物質を含む微粒子
材料の層を形成すること、マンドレルのねじ山によって
形成された内部のねじ山を持つ未加工状態の保持器を形
成するために微粒子材料の層を均一に加圧成形すること
、マンドレルを未加工保持器から軸方向にまわし抜きす
ること、単一の多結晶セラミック固体電解質加工品の形
状の保持器を提供するために未加工保持器を焼結するこ
と、の各工程を含む方法。
1. A method for manufacturing an electrolyte holder for an electrode for a chemical battery, comprising: forming a layer of particulate material containing a solid electrolyte or a precursor thereof around an externally threaded mandrel; Uniform pressure forming of a layer of particulate material to form a green cage with internal threads formed by the threads of the mandrel; axially threading the mandrel out of the green cage; sintering the green retainer to provide a retainer in the form of a single polycrystalline ceramic solid electrolyte workpiece.
【請求項2】  該微粒子材料の層が粉末であり、且つ
該粉末層がマンドレル及び粉末層を封入する可撓性被覆
によってマンドレルに対して均一に圧搾されるところの
請求項1に記載の方法。
2. The method of claim 1, wherein the layer of particulate material is a powder and the powder layer is compressed uniformly against a mandrel by a mandrel and a flexible coating that encapsulates the powder layer. .
【請求項3】  該被覆が型の中に封入され、該被覆は
弾力的に可撓性であり、且つ加圧成形に先立ち該型への
内張りを形成し、粉末は、粉末の層を形成するために被
覆とマンドレルとの間の空間に装入されており、該加圧
成形は、該被覆の外側に該型内に導入された液体による
ものであり、そして流体圧は、該型への内張りを形成す
るために、該被覆が未加工保持器を離れて弾力的にはね
返ることができるように加圧成形後に除かれ、その後該
マンドレル及び未加工保持器はそれぞれに、該保持器か
らまわし抜かれて該型から取り除かれるところの請求項
2に記載の方法。
3. The coating is encapsulated in a mold, the coating is elastically flexible and forms a lining for the mold prior to pressing, and the powder forms a layer of powder. The pressure forming is by means of a liquid introduced into the mold on the outside of the coating, and fluid pressure is applied to the mold. The mandrel and green cage are then removed after pressing so that the coating can spring elastically off the green cage to form the lining of the green cage, and the mandrel and green cage are then respectively removed from the cage. 3. The method of claim 2, wherein the mold is removed by unrolling.
【請求項4】  該微粒子材料の層が粉末であり、該粉
末層が、マンドレルを封入し、且つ該マンドレルと該粉
末層の間に配置される可撓性被覆によって、該粉末層を
封入する型に対してマンドレルから離れて外方に向って
均一に圧搾されるところの請求項1に記載の方法。
4. The layer of particulate material is a powder, the powder layer encapsulating a mandrel, and a flexible coating disposed between the mandrel and the powder layer encapsulating the powder layer. 2. The method of claim 1, wherein the mold is uniformly squeezed outwardly away from the mandrel.
【請求項5】  該被覆が弾力的に可撓性であり、且つ
加圧成形に先立ちマンドレルへの内張りを形成し、粉末
は、粉末の層を形成するために被覆と型との間の空間に
装入されており、該加圧成形は、該被覆と該マンドレル
との間の該被覆内に導入された液体によるものであり、
そして流体圧は、該マンドレルへの内張りを形成するた
めに、該被覆が未加工保持器から離れて弾力的にはね返
ることができるように加圧成形後に除かれ、その後該マ
ンドレル及び未加工保持器はそれぞれに、該保持器から
まわし抜かれて該型から取り除かれるところの請求項4
に記載の方法。
5. The coating is elastically flexible and forms a lining to the mandrel prior to pressing, the powder filling the space between the coating and the mold to form a layer of powder. the pressure forming is due to a liquid introduced into the coating between the coating and the mandrel;
Fluid pressure is then removed after pressing to allow the coating to spring back resiliently away from the green retainer to form a lining to the mandrel and the green retainer. each of which is unscrewed from the retainer and removed from the mold.
The method described in.
【請求項6】  該微粒子材料が粉末であり、マンドレ
ル及び粉末層が、型内に配置される可撓性の外部被覆に
よって封入されており、そして、可撓性の内部被覆が該
マンドレルと該粉末層間に設けられており、該粉末層は
、同時に該被覆の外側の該型内に導入された流体によっ
て、該外部被覆により内方に圧搾され、且つ内部被覆と
マンドレル間の該内部被覆内に導入された流体によって
、該内部被覆によりマンドレルから離れて外方に向って
圧搾されるところの請求項1に記載の方法。
6. The particulate material is a powder, the mandrel and the powder layer are encapsulated by a flexible outer coating disposed in a mold, and a flexible inner coating is attached to the mandrel and the powder layer. disposed between powder layers, the powder layer being simultaneously squeezed inwardly by the outer sheath by a fluid introduced into the mold outside the sheath and within the inner sheath between the inner sheath and the mandrel. 2. The method of claim 1, wherein the inner coating is squeezed outwardly away from the mandrel by a fluid introduced into the inner coating.
【請求項7】  各被覆が弾力的に可撓性であり、該内
部及び外部被覆が加圧成形に先立って、それぞれにマン
ドレル及び型を内張りし、粉末が、粉末層を形成するた
めに各被覆の間の空間に導入され、そして該内部被覆内
及び該型と該外部被覆間のそれぞれの流体圧が、該マン
ドレル及び該型を内張りするために、該内部及び外部被
覆がそれぞれにはね返ることができるように加圧成形後
に除かれ、その後該マンドレル及び未加工保持器はそれ
ぞれに、該保持器からまわし抜かれて該型から取り除か
れるところの請求項6に記載の方法。
7. Each coating is resiliently flexible, the inner and outer coatings lining respective mandrels and molds prior to compaction, and the powder is applied to each to form a powder layer. fluid pressure introduced into the space between the sheaths and between the inner sheath and the mold and the outer sheath, respectively, causing the inner and outer sheaths to rebound, respectively, to line the mandrel and the mold; 7. The method of claim 6, wherein the mandrel and green cage are each removed from the mold by being unscrewed from the cage.
【請求項8】  該型が内部にねじ山がつけられており
、該型からの保持器の除去が、該保持器を該型から軸方
向にまわし抜きによるものであるところの請求項3,5
及び7のいずれか一項に記載の方法。
8. Claim 3, wherein the mold is internally threaded and the removal of the retainer from the mold is by axially unscrewing the retainer from the mold. 5
and 7. The method according to any one of 7.
【請求項9】  請求項1の方法に使用する装置であっ
て、外面にねじ山がつけられているマンドレル及び可撓
性被覆を含み、該マンドレルは、該被覆によって均一に
圧搾されるべき微粒子粉末を収容するための環状空間を
該マンドレルの周囲に設けるために該被覆内に収容可能
である装置。
9. Apparatus for use in the method of claim 1, comprising a mandrel having an externally threaded surface and a flexible sheath, the mandrel containing particles to be uniformly squeezed by the sheath. Apparatus receivable within the sheath to provide an annular space around the mandrel for containing powder.
【請求項10】  型を含んでおり、該型内においてマ
ンドレルが、該マンドレルと該型との間に被覆を共に、
且つ該型と該マンドレルとの間の該型の内部に画定され
る空間と共に収容可能であり、該型とマンドレルはそれ
ぞれに半径方向に該空間の内部及び外部壁を形成すると
ころの請求項9に記載の装置。
10. A mold, in which a mandrel is provided with a coating between the mandrel and the mold;
and wherein the mold and the mandrel are accommodating with a space defined within the mold between the mold and the mandrel, the mold and the mandrel forming respectively radial interior and exterior walls of the space. The device described in.
【請求項11】  該型が内部にねじ山がつけられてい
るところの請求項10に記載の装置。
11. The device of claim 10, wherein the mold is internally threaded.
【請求項12】  該被覆が、弾力的に可撓性であり、
且つ空間の壁の一つへ内張りを形成するところの請求項
10又は11に記載の装置。
12. The coating is elastically flexible;
12. The device according to claim 10 or 11, and forming a lining on one of the walls of the space.
【請求項13】  二つの被覆があり、それぞれに空間
の内部及び外部の壁へ内張りを形成するところの請求項
12に記載の装置。
13. The device of claim 12, wherein there are two coverings, each forming a lining to the interior and exterior walls of the space.
【請求項14】  該型が割り型であるところの請求項
10から13のいずれか一項に記載の装置。
14. Apparatus according to any one of claims 10 to 13, wherein the mold is a split mold.
【請求項15】  該型が軸方向に先細りになっている
内部を持っているところの請求項10から13のいずれ
か一項に記載の装置。
15. Apparatus according to any one of claims 10 to 13, wherein the mold has an axially tapered interior.
【請求項16】  該マンドレルが軸方向に先細りにな
っているところの請求項9から15のいずれか一項に記
載の装置。
16. Apparatus according to any one of claims 9 to 15, wherein the mandrel is axially tapered.
【請求項17】  実質的に本明細書において記載され
たとおりの請求項1に記載の方法。
17. The method of claim 1 substantially as described herein.
【請求項18】  実質的に本明細書において記載され
、且つ示されたとおりの請求項9に記載の装置。
18. The apparatus of claim 9 substantially as herein described and shown.
【請求項19】  請求項1の方法によって製造される
ところの、化学電池の電極保持用固体電解質保持器。
19. A solid electrolyte holder for holding electrodes of a chemical battery, produced by the method of claim 1.
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